中主應(yīng)力σ2對土強(qiáng)度影響課件

1、中主應(yīng)力2對土強(qiáng)度的影響時間： 2011年4月主應(yīng)力系數(shù)及Lode參數(shù)主應(yīng)力系數(shù)bLode參數(shù) 中主應(yīng)力的內(nèi)摩擦角b 在真三軸條件下最大莫爾圓的相對位置關(guān)系中，定義考慮中主應(yīng)力的內(nèi)摩擦角b 廣義Mises準(zhǔn)則及廣義Tresca準(zhǔn)則 廣義 Mises 準(zhǔn)則：廣義 Tresca 準(zhǔn)則：式中，f1，f2與內(nèi)摩擦角有關(guān)的土性參數(shù) k1，k2與凝聚力及內(nèi)摩擦角有關(guān)的土性參數(shù) 對于廣義密西斯和廣義屈雷斯加準(zhǔn)則，只要兩式進(jìn)行變換，引入應(yīng)力狀態(tài)參數(shù)，消去中主應(yīng)力2便可得出: 廣義 Mises 準(zhǔn)則：廣義 Tresca 準(zhǔn)則：Bishop 準(zhǔn)則 A.W.Bishop根據(jù)三軸壓縮與三軸伸長試驗結(jié)果相同，而平面應(yīng)變

2、試驗結(jié)果不同，提出一個修正后的摩爾-庫倫準(zhǔn)則：式中，0是三軸壓縮或伸長試驗得出的指標(biāo)，S是由平面應(yīng)變試驗結(jié)果來確定的參數(shù)Nagaraj 準(zhǔn)則 T.S.Nagaraj等根據(jù)三軸壓縮和三軸伸長試驗結(jié)果都符合摩爾-庫倫破壞準(zhǔn)則的前提，對廣義Mises準(zhǔn)則從幾何形式上做了修正，即將1修改為：Nagaraj 準(zhǔn)則廣義 Mises 準(zhǔn)則：Nagaraj 準(zhǔn)則： Coleman 準(zhǔn)則 J.Coleman 破壞準(zhǔn)則表達(dá)式：式中，Coleman 準(zhǔn)則將I1、J2、J3帶入Coleman準(zhǔn)則表達(dá)式，引入應(yīng)力狀態(tài)參數(shù)b，消去2，整理后便可以得到Coleman 準(zhǔn)則 ：實驗比較 為進(jìn)行比較，我們將b=30，b從0到1

3、每隔0.1，按上述不同公式計算出了b值，列入表中。準(zhǔn)則3中的S是這樣來確定的，假設(shè)b=0.5時的b值與準(zhǔn)則4一致，以b=0.5代入,可得 Drucker-Prager準(zhǔn)則（廣義Mises準(zhǔn)則）D-P準(zhǔn)則建立在 Mises 準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，考慮了靜水應(yīng)力的影響，是廣義 Mises 準(zhǔn)則的一種線性表示，其表達(dá)式為TSUST 準(zhǔn)則 俞茂宏在雙剪理論的基礎(chǔ)上，建立了一種以中主應(yīng)力影響和適用于各種拉壓不同特性材料為參數(shù)的雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論。其主應(yīng)力 F 表達(dá)式為 式中：m為統(tǒng)一強(qiáng)度理論參數(shù)，為材料拉壓強(qiáng)度比，C為材料拉伸強(qiáng)度，s為材料抗剪強(qiáng)度。TSUST 準(zhǔn)則將主應(yīng)力系數(shù)b和中主應(yīng)力的內(nèi)摩擦角b代入式，經(jīng)化

4、簡、整理可得Matsuoka-Nakai 準(zhǔn)則H. Matsuoka和T. Nakai根據(jù)砂土復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗結(jié)果，提出M-N準(zhǔn)則：Matsuoka-Nakai 準(zhǔn)則b=0，sinb=sin0 FKZ 準(zhǔn)則由能量原理可知，消耗于材料形狀改變所作的功為：(1)符合摩爾-庫倫準(zhǔn)則 (2)相同的形變能 (3) E和是相同的 FKZ 準(zhǔn)則將主應(yīng)力系數(shù)b和中主應(yīng)力的內(nèi)摩擦角b代入式，經(jīng)化簡、整理可得修正 L-D 準(zhǔn)則P. V. Lade 和 J. M. Duncan根據(jù)砂土真三軸試驗提出 L-D 準(zhǔn)則 考慮黏聚力 修正L-D準(zhǔn)則： 式中，修正 L-D 準(zhǔn)則將主應(yīng)力系數(shù)b、中主應(yīng)力的內(nèi)摩擦角b、I1和I

5、3代入，整理后可得實驗結(jié)果比較 采用各準(zhǔn)則的關(guān)系與礫石料(等中主應(yīng)力系數(shù)加載)、密砂(真三軸)和黃土(真三軸)三種典型材料的試驗結(jié)果進(jìn)行了比較，各準(zhǔn)則所用的計算參數(shù)見表2。 礫石料b-b關(guān)系礫石料b-b關(guān)系礫石料b-b關(guān)系礫石料b-b關(guān)系礫石料b-b關(guān)系密砂和黃土b-b關(guān)系密砂和黃土b-b關(guān)系密砂和黃土b-b關(guān)系密砂和黃土b-b關(guān)系密砂和黃土b-b關(guān)系結(jié)論（1）摩爾-庫倫準(zhǔn)則，中主應(yīng)力對強(qiáng)度沒有影響， 反映了極小值的情況，廣義密西斯準(zhǔn)則影響最大，反映了極大值情況，其他準(zhǔn)則介于兩者之間；（2）D-P 準(zhǔn)則的b-b關(guān)系為一先增后減曲線，因與試驗結(jié)果偏差較大，不適用于內(nèi)摩擦角較大的礫石料和密砂；（3）TSUST 表達(dá)式較為簡潔，基本能反映試驗情況，且參數(shù)較少，便于工程應(yīng)用；結(jié)論（4）M-N準(zhǔn)則曲線對黃土的標(biāo)準(zhǔn)差最小，較適用于內(nèi)摩擦角較小的巖土材料；（5）FKZ 準(zhǔn)則對 3 種典型材料都有較好的適用性，尤其在礫石料高3條件下，